專利名稱：具有被動(dòng)吹掃空氣通路的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴。
背景技術(shù)：
在發(fā)電行業(yè)中使用的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括多個(gè)燃燒器，該多個(gè)燃燒器同心地布置在通向渦輪區(qū)段的輸入端周圍。在圖1中顯示了典型的燃燒器組件。該燃燒器組件包括第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴兩者。第一燃料噴嘴和第二燃料噴嘴將燃料噴射到從渦輪機(jī)的壓縮機(jī)側(cè)接收到的壓縮空氣流中。燃料與空氣混合，然后燃料-空氣混合物在燃料噴射器的下游、一個(gè)或多個(gè)燃燒區(qū)中被點(diǎn)燃。理想地，在位于燃料噴嘴的遠(yuǎn)端的下游的位置處發(fā)生燃燒，使得噴嘴本身不經(jīng)受非常高的溫度。另外，燃料噴嘴包括吹掃空氣通路是普遍的，吹掃空氣通路引導(dǎo)設(shè)計(jì)成以便冷卻噴嘴的壓縮空氣流。在一些渦輪機(jī)運(yùn)行條件期間，臨時(shí)阻止燃料噴嘴的吹掃空氣通路引導(dǎo)冷卻空氣流。在那些情況下，鄰近燃燒區(qū)的燃料噴嘴部分可經(jīng)受非常高的溫度，非常高的溫度會(huì)損害燃料噴嘴。典型地，噴嘴的下游端會(huì)經(jīng)受最高的溫度，并且因此最有可能受損。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，本發(fā)明可實(shí)施為一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴，該燃料噴嘴包括具有中心縱向軸線的細(xì)長(zhǎng)殼體；至少一個(gè)燃料輸送通路，其沿著殼體的至少一部分延伸；以及主動(dòng)吹掃空氣通路，其沿著殼體延伸，并且將吹掃空氣輸送到位于噴嘴的排出端處的至少一個(gè)主動(dòng)吹掃空氣排出開口。燃料噴嘴還包括被動(dòng)吹掃空氣通路，其具有接納來自噴嘴外部及殼體的上游端附近的位置的空氣的入口，并且具有位于噴嘴的排出端處的出口。在另一方面，本發(fā)明可實(shí)施為一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴，該燃料噴嘴包括 具有中心縱向軸線的細(xì)長(zhǎng)殼體；燃料輸送通路，其沿著殼體的至少一部分延伸；以及主動(dòng)吹掃空氣通路，其沿著殼體延伸，并且將吹掃空氣輸送到位于該噴嘴的下游端處的至少一個(gè)主動(dòng)吹掃空氣排出開口。該燃料噴嘴還包括被動(dòng)吹掃空氣通路，其具有接納來自噴嘴外部及殼體的上游端附近的位置的空氣的入口，并且具有位于噴嘴的下游端處的出口，其中， 當(dāng)在運(yùn)行的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用燃料噴嘴時(shí)，噴嘴外部及殼體的上游端附近的空氣與位于被動(dòng)吹掃空氣通路的出口處的空氣之間的壓差促使吹掃空氣沿著被動(dòng)吹掃空氣通路從入口流到出口。


圖1是示出了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的典型燃燒器的元件的截面圖；圖2是在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器中使用的第二燃料噴射噴嘴的截面圖；圖3是第二燃料噴嘴的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖；以及圖4是示出了在燃料傳輸過程期間存在于兩個(gè)不同的燃料噴嘴的尖端處的溫度
3的曲線圖。部件列表10渦輪12壓縮機(jī)20過渡導(dǎo)管30流動(dòng)套管35端蓋40燃燒器襯套50燃燒器蓋50成角度的壁60第一燃料噴嘴70第二燃料噴嘴80氣室90第一燃燒區(qū)100第二燃料噴嘴100第二燃燒區(qū)110中心通路110第一通路110中心吹掃空氣通路115旋流器板120第二(引導(dǎo)燃料)通路125旋流器板130第三通路140第四通路145燃料噴射器146燃料輸送孔口150集管/歧管160第二通路162燃料輸送線路162孔口164吹掃空氣線路166過渡燃料輸送線路166過渡燃料供應(yīng)線路170第一通路
具體實(shí)施例方式圖1中 示出了用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的典型的燃燒器組件。如該圖中所示，燃燒器包括過渡導(dǎo)管20，過渡導(dǎo)管20將燃燒氣體傳送到渦輪區(qū)段中。過渡導(dǎo)管20附連到燃燒器襯套 40上。流動(dòng)套管30包圍燃燒器襯套40的外部。
來自渦輪機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段的壓縮空氣被傳送到燃燒器襯套40和流動(dòng)套管30之間的環(huán)形空間中。圖1中的箭頭示出了壓縮空氣的運(yùn)動(dòng)方向。如圖1所示，壓縮空氣沿著燃燒器襯套40和流動(dòng)套管30之間的環(huán)形空間運(yùn)動(dòng)到燃燒器的上端。然后壓縮空氣轉(zhuǎn)彎且進(jìn)入燃燒器襯套40內(nèi)部的空間。多個(gè)燃料噴嘴60、70位于燃燒器的上游端處。多個(gè)第一燃料噴嘴60安裝在燃燒器蓋50周圍的環(huán)形環(huán)件中。另外，至少一個(gè)第二燃料噴嘴70位于燃燒器的中心中。如圖 1所示，第二燃料噴嘴70典型地沿著燃燒器的長(zhǎng)度延伸更大的距離。在燃燒器內(nèi)的燃燒典型地發(fā)生在兩個(gè)不同的位置中。存在第一燃燒區(qū)90，其位于燃燒器的遠(yuǎn)的上游端處且鄰近第一燃料噴嘴60的排出端。另外，存在第二燃燒區(qū)100，其沿著燃燒器的長(zhǎng)度位于更遠(yuǎn)的地方且鄰近第二燃料噴嘴70的排出端。在一些燃燒器中，成角度的壁50使文丘里管形成于第一燃燒區(qū)90和第二燃燒區(qū)100之間。成角度的壁50頸縮， 以減小燃燒器的內(nèi)徑。由成角度的壁50形成的文丘里管提高了緊接著空氣-燃料混合物進(jìn)入第二燃燒區(qū)100之前空氣和燃料穿過該燃燒器的這個(gè)區(qū)段的速度。在最初的起動(dòng)過程期間，通過第一燃料噴嘴60和第二燃料噴嘴70兩者將燃料輸送到燃燒器中?？諝馊剂匣旌衔镌诘谝蝗紵齾^(qū)90和第二燃燒區(qū)100兩者中點(diǎn)燃。渦輪機(jī)的運(yùn)行速度提高，而且將典型地為發(fā)電機(jī)形式的負(fù)載布置在渦輪機(jī)上。為了實(shí)現(xiàn)最佳排放，合乎需要的是僅在第二燃燒區(qū)100中發(fā)生燃燒。因此，盡管必須首先使得在第一燃燒區(qū)90和第二燃燒區(qū)100兩者中發(fā)生燃燒，但是在起動(dòng)過程期間的某個(gè)點(diǎn)處，必須消除第一燃燒區(qū)90中的燃燒。為了消除第一燃燒區(qū)90中的燃燒，必須臨時(shí)切斷通往第一燃料噴嘴60的燃料。在此過渡時(shí)間段期間，仍然通過第二燃料噴嘴70將燃料輸送到第二燃燒區(qū)100中。一旦已經(jīng)切斷了通往第一燃料噴嘴60的燃料達(dá)一段時(shí)間，第一燃燒區(qū)90中的燃燒就將停止，而且燃燒將僅繼續(xù)在第二燃燒區(qū)100中進(jìn)行。因?yàn)樨?fù)載布置在渦輪機(jī)上，以及為了確保渦輪機(jī)維持此負(fù)載，所以不能簡(jiǎn)單地切斷通往第一燃料噴嘴的燃料。相反，必須在過渡時(shí)間段期間將大致相同量的燃料不斷地輸送到燃燒器中。因此，在典型的過渡序列中，當(dāng)切斷通往第一燃料噴嘴60的燃料時(shí)，通過第一燃料噴嘴60輸送的相同量的燃料改為通過第二燃料噴嘴70的通道來輸送。這意味著第二燃料噴嘴70必須輸送之前通過第一燃料噴嘴60和第二燃料噴嘴70兩者輸送到燃燒器中的所有燃料。一旦第一燃燒區(qū)90中不再進(jìn)行燃燒，燃料就可再次通過第一燃料噴嘴60來輸送。 通過第一噴嘴60輸送的燃料將在第一燃燒區(qū)的內(nèi)部周圍打漩，以與周圍的空氣完全混合， 而且當(dāng)空氣-燃料混合物運(yùn)動(dòng)到第二燃燒區(qū)100中時(shí)，空氣-燃料混合物將被點(diǎn)燃。因此， 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，合乎需要的是通過第一燃料噴嘴60和第二燃料噴嘴70兩者輸送燃料，而且所有的空氣和燃料均在第二燃燒區(qū)100中燃燒。在提供了典型的第二燃料噴嘴70的描述之后，將在下面描述這個(gè)燃料過渡過程的更多細(xì)節(jié)。圖2是典型的第二燃料噴嘴100的功能圖。該第二燃料噴嘴包括沿著噴嘴的殼體的長(zhǎng)度延伸的多個(gè)通路。在圖2所示的實(shí)施例中，存在可用來將燃料或空氣輸送到噴嘴的下游端的中心通路110。第二通路120同心地包圍第一通路110。還存在同心地包圍第二通路120的第三通路130。最后，存在同心地包圍第三通路130的第四通路140。這些通路中的至少一個(gè)會(huì)將燃料輸送到多個(gè)沿徑向延伸的燃料噴射器145。在一些實(shí)施例中，第四通路140可將燃料輸送到燃料噴射器145。在其它實(shí)施例中，第三通路130可將燃料輸送到燃料噴射器145，而且第四通路140可用作吹掃空氣通路。多個(gè)燃料輸送孔口 146形成于沿徑向延伸的燃料噴射器145上。因此，輸送到燃料噴射器的燃料通過燃料輸送孔口 146離開。在正常運(yùn)行期間，壓縮空氣沿著燃料 噴嘴的外部的長(zhǎng)度流動(dòng)。因此，離開燃料輸送孔口 146的燃料與沿著燃料噴嘴的長(zhǎng)度傳送的空氣混合，以產(chǎn)生空氣-燃料混合物，然后可點(diǎn)燃該空氣-燃料混合物。雖然沒有顯示，但是各種不同的旋流器裝置可位于沿徑向延伸的燃料噴射器的上游和/或下游，以加大空氣的旋流和混合動(dòng)作，從而改善空氣與輸送通過燃料輸送孔口 146的燃料的混合。通過燃料噴射器145輸送燃料形成了燃料噴嘴的一種燃料輸送機(jī)制。但是，燃料還典型地通過內(nèi)部通路中的一個(gè)或多個(gè)來輸送。例如，可通過第二通路120來輸送燃料。此燃料輸送回路通常被稱為引導(dǎo)燃料回路。通過第二或引導(dǎo)燃料通路120輸送的燃料離開燃料噴嘴的下游端，并且也被點(diǎn)燃。由穿過引導(dǎo)通路或第二通路120的燃料所產(chǎn)生的火焰通常被稱為弓I導(dǎo)火焰。引導(dǎo)火焰非常穩(wěn)定，并且典型地不會(huì)經(jīng)歷滅火。第三通路130典型地傳遞吹掃空氣和/或燃料。通過第三通路130輸送的吹掃空氣用來冷卻外部噴嘴尖端。特別地，吹掃空氣冷卻燃料噴嘴的下游端，該下游端典型地經(jīng)受最高溫度，因?yàn)槿紵齾^(qū)位于燃料噴嘴的排出端的正下游。另外，通過位于燃料噴射噴嘴的中心處的第一通路110頻繁地輸送吹掃空氣。此處，再次，穿過第一通路110的吹掃空氣設(shè)計(jì)成以便冷卻噴嘴，并且尤其冷卻噴嘴的下游端。集管或歧管150形成于噴嘴的上游端處。集管150包括設(shè)計(jì)成以便將燃料和空氣輸送到燃料噴嘴內(nèi)部的第一通路、第二通路、第三通路和第四通路中的各種通路。集管150 將典型地連接到燃料輸送線路162和吹掃空氣線路164上。吹掃空氣線路164將連接到壓縮空氣源上，壓縮空氣源典型地從渦輪機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段分接出來。因此，輸送壓縮空氣的線路164將典型地延伸到渦輪機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段上的分接頭或壓縮機(jī)排氣氣室。另外，過渡燃料輸送線路166也連接到歧管150上。過渡燃料輸送線路166將燃料運(yùn)送到第二燃料噴嘴100，否則該燃料將會(huì)由第一燃料噴嘴傳遞且從第一燃料噴嘴中輸送出來。因此，在如上所述的燃料過渡過程期間，當(dāng)切斷來自第一燃料噴嘴的燃料時(shí)，將通過過渡燃料輸送線路166將該燃料輸送到第二燃料噴嘴100。如以上所闡述的那樣，當(dāng)是時(shí)候停止燃燒器的第一燃燒區(qū)90中的燃燒時(shí)，切斷通往第一燃料噴嘴60的燃料，而且否則將會(huì)通過第一燃料噴嘴60輸送的燃料改為被傳送到第二燃料噴嘴70。而且如以上所闡述的那樣，必須通過第二燃料噴嘴70將燃料輸送到第二燃燒區(qū)100中。因?yàn)橥分械囊粋€(gè)已經(jīng)在輸送燃料通過沿徑向延伸的燃料噴射器145，而且因?yàn)橐龑?dǎo)燃料通路120已經(jīng)在輸送燃料通過第二燃料噴嘴，所以可用來將燃料輸送到第二燃燒區(qū)中的第二燃料噴嘴的僅其它部分是噴嘴內(nèi)的傳遞吹掃物的通路。因此，在燃料過渡過程期間，通過過渡燃料輸送線路166輸送到第二燃料噴嘴的燃料典型地被傳送到吹掃空氣通路中。這意味著必須切斷通常通過這些通路傳遞的吹掃空氣，并且燃料改為通過這些通路來輸送。而且在斷開吹掃空氣以及將燃料傳送到吹掃空氣通路中所需的時(shí)間期間，沒有燃料或吹掃空氣流過吹掃空氣通路。
如以上所闡述的那樣，燃料將輸送通過吹掃空氣通路，直到第一燃燒區(qū)90中的燃燒停止為止。在此時(shí)間段期間，燃料穿過吹掃空氣通路，并且燃料起作用來冷卻第二燃料噴嘴的下游端。因此，在燃料運(yùn)動(dòng)通過吹掃空氣通路時(shí)，在第二燃料噴嘴的下游端處的溫度保持相對(duì)低。一旦第一燃燒區(qū)90中的燃燒停止，燃料就轉(zhuǎn)回到第一燃料噴嘴，而且吹掃空氣可被再次輸送通過噴嘴的吹掃空氣通路。但是，切換過程要花一定量的時(shí)間。典型地，燃料將立即切換回到第一燃料噴嘴60。但是，在切換之后的較短時(shí)間段內(nèi)，燃料將仍然駐留在噴嘴的吹掃空氣通路中。當(dāng)吹掃空氣再次被引入吹掃空氣通路中時(shí)，吹掃空氣將強(qiáng)制殘留在這些通路中的燃料離開噴嘴的下游端。如果吹掃空氣立即接入到其正常流量水平，這會(huì)在第一燃料噴嘴也已經(jīng)在輸送燃料的同時(shí)迅速地將大量燃料噴射到第二燃燒區(qū)110中，這會(huì)在燃燒區(qū)中導(dǎo)致喘振，而且可能在渦輪機(jī)的負(fù)載輸出中導(dǎo)致作為結(jié)果而發(fā)生的喘振。由于這些原因，一旦燃料已經(jīng)切換回到第一燃料噴嘴，吹掃空氣就逐漸且緩慢地被引回到吹掃空氣通路中，使得那些通路中的任何燃料都逐漸被推出到第二燃燒區(qū)中。而且這還延遲了吹掃空氣正常地流動(dòng)以冷卻噴嘴的下游端之前的時(shí)間。如上面所闡述的那樣，在燃料過渡過程期間，在噴嘴的下游端處的溫度可在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)處升高到非常高的溫度。圖4的上半部顯示了在典型的燃料過渡過程期間在噴嘴的尖端處的溫度的圖表。如圖4所示，將切斷通往第一噴嘴的燃料，然后將關(guān)斷通往第二噴嘴的吹掃空氣。在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)處，在燃料噴嘴的下游尖端處的溫度開始非常迅速地升高。在噴嘴的下游端處的溫度將繼續(xù)升高，直到燃料運(yùn)動(dòng)通過吹掃空氣通路為止。在正常的穩(wěn)態(tài)條件期間，當(dāng)吹掃空氣被輸送通過噴嘴時(shí)，噴嘴的尖端保持大約為 300° F。一旦吹掃空氣停止，溫度就迅速升高超過1000° F。一旦傳輸燃料(其之前通過第一噴嘴輸送到燃燒器中)開始流過第二噴嘴的吹掃空氣通路，溫度就迅速回到與燃料溫度(的溫度)相接近的溫度。在燃料被輸送通過第二噴嘴的吹掃空氣通路的時(shí)間期間，溫度保持為相對(duì)低的安全溫度。但是，一旦傳輸燃料供應(yīng)停止且再次通過第一噴嘴將燃料輸送到燃燒器中，在第二噴嘴的尖端處的溫度就再次開始升高。溫度將繼續(xù)升高，直到吹掃空氣逐漸被引入吹掃空氣通路中，如以上所闡述的那樣。一旦吹掃空氣再次流過第二噴嘴的吹掃空氣通路，溫度就再次返回到正常。如圖4的上半部所示，在第二噴嘴的尖端處的溫度趨向于在燃料傳輸過程期間的兩個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)處達(dá)到峰值。當(dāng)吹掃空氣已經(jīng)被關(guān)斷且還沒有燃料流過第二噴嘴的吹掃空氣通路時(shí)，出現(xiàn)第一峰值。當(dāng)傳輸燃料切斷時(shí)且在吹掃空氣再次正常地流過吹掃空氣通路之前，出現(xiàn)第二峰值。在這兩個(gè)事件期間，在噴嘴的尖端處的溫度可升高到高達(dá) 1500° F。這些溫度可能對(duì)噴嘴尖端的材料相當(dāng)有害，并且可造成永久性損傷。圖3顯示了第二燃料噴嘴的修改版本。這個(gè)實(shí)施例類似于圖2所示的實(shí)施例，但是，中心吹掃空氣通路110已經(jīng)修改成與在噴嘴的上游側(cè)處形成于燃料噴嘴的外部上的孔口連通。如圖3所示，第一通路170聯(lián)接到中心吹掃空氣通路110的入口上。第一通路170 沿徑向延伸且聯(lián)接到第二通路160上，第二通路160通往噴嘴的集管150上的孔口 162。另外，在這個(gè)實(shí)施例中，旋流器板115位于中心吹掃空氣通路110的下游端處。旋流器板125還位于引導(dǎo)燃料通路120中。 當(dāng)如圖3所示的第二燃料噴嘴在燃燒器內(nèi)部運(yùn)行時(shí)，在噴嘴的下游端附近的壓力將低于在噴嘴的上游端附近的壓力。因?yàn)樾髌靼鍖?dǎo)致壓降，所以可通過在中心吹掃空氣通路Iio內(nèi)增加旋流器板115來提高上游端和下游端之間的壓差。因?yàn)槿剂蠂娮斓纳嫌味颂幍目諝獾膲毫Ω哂谙掠味颂幍膲毫?，所以在噴嘴的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，將通過孔口 162吸入空氣，而且空氣將流過第一通路170和第二通路160進(jìn)入吹掃空氣通路110的入口中，然后沿著中心吹掃空氣通路110流動(dòng)。只要在燃燒器內(nèi)進(jìn)行正常操作，該流動(dòng)就將保持繼續(xù)。當(dāng)使用如圖3所示的噴嘴時(shí)，在如上所述的燃料過渡過程期間，過渡燃料供應(yīng)線路166將僅聯(lián)接到第二通路、第三通路或第四通路中的一個(gè)或多個(gè)上。在燃料過渡過程期間，吹掃空氣將持續(xù)地運(yùn)動(dòng)通過中心吹掃空氣通路110。吹掃空氣的這個(gè)持續(xù)供應(yīng)確保在下游端處的噴嘴的尖端的溫度將保持相對(duì)恒定，即使是在燃料過渡過程期間。另外，因?yàn)橛捎诎鼑鷩娮斓南掠味说目諝夂蛧娮斓纳嫌味颂幍目諝庵g的壓差的原因而產(chǎn)生了通過中心吹掃空氣通路110的吹掃空氣流，所以不需要從渦輪機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段中提供單獨(dú)的壓縮吹掃空氣供應(yīng)。相反，僅僅從已經(jīng)包圍噴嘴的上游端的壓縮空氣中抽取運(yùn)動(dòng)通過中心吹掃空氣通路110的吹掃空氣。在圖3所示的實(shí)施例中，噴嘴的第二火焰探測(cè)器觀察孔用作用于將空氣輸送到中心吹掃空氣通路Iio的第二通路160。因此，唯一必要的是通過增加沿徑向延伸的第一通路170來修改圖2所示的第一個(gè)實(shí)施例，沿徑向延伸的第一通路170將第二火焰探測(cè)器觀察孔和入口連接到中心吹掃空氣通路110上。因此，對(duì)原本的第二噴嘴的非常簡(jiǎn)單的修改可確保一直供應(yīng)吹掃空氣，即使是在燃料過渡過程期間。另外，在圖3所示的實(shí)施例中，中心吹掃空氣通路110聯(lián)接到通路170上，通路170 伸出到噴嘴的上游端外部的位置。在備選實(shí)施例中，中心通路110之外的不同的通路可連接到通路170上。在另外的其它實(shí)施例中，通路170可連接到噴嘴內(nèi)部的通路中的多個(gè)通路上。圖4的下部示出了在燃料過渡過程期間在圖3中所示的噴嘴的下游端處的溫度。 如圖中所示，燃料噴嘴的下游尖端的溫度保持相對(duì)恒定(即使是在燃料過渡過程期間)。這防止噴嘴的下游端在燃料過渡過程期間由于高溫而受損。在前述描述中，圖2和3中所示的實(shí)施例用作可如何在第二燃料噴嘴上提供被動(dòng)吹掃空氣回路以確保恒定的吹掃空氣供應(yīng)(即使在燃料過渡過程期間)的一個(gè)實(shí)例。圖2 和3所示的實(shí)施例示出了第二噴嘴具有兩個(gè)吹掃空氣通路、引導(dǎo)燃料通路和主燃料通路。 在備選實(shí)施例中，通路可沿不同的定向來構(gòu)造，而且可消除引導(dǎo)燃料通路。另外，一個(gè)燃料輸送通路可將燃料輸送到沿徑向延伸的燃料噴射器，而且相同或不同的燃料輸送通路還可將燃料輸送通過位于噴嘴的下游端處的孔口。圖2和3中所示的構(gòu)造僅意圖為說明性的而非限制性的。取決于特定渦輪機(jī)的要求，可以以各種不同的方式來構(gòu)造第二燃料噴嘴。雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例的內(nèi)容來描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明意圖覆蓋包括在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴，包括具有中心縱向軸線的細(xì)長(zhǎng)殼體；沿著所述殼體的至少一部分延伸的至少一個(gè)燃料輸送通路(120，130)；主動(dòng)吹掃空氣通路(140)，其沿著所述殼體延伸，并且將吹掃空氣輸送到位于所述噴嘴的排出端處的至少一個(gè)主動(dòng)吹掃空氣排出開口 ；以及被動(dòng)吹掃空氣通路(110)，其具有接納來自在所述噴嘴外部且在所述殼體的上游端附近的位置的空氣的入口(162)，并且具有位于所述噴嘴的排出端處的出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴嘴，其特征在于，當(dāng)所述燃料噴嘴在運(yùn)行的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用時(shí)，在所述噴嘴外部且在所述殼體的所述上游端附近的空氣與位于所述被動(dòng)吹掃空氣通路的所述出口處的空氣之間的壓差促使吹掃空氣沿著所述被動(dòng)吹掃空氣通路(110) 從所述入口流到所述出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴嘴，其特征在于，所述燃料噴嘴進(jìn)一步包括位于所述殼體的外部上的多個(gè)燃料噴射器(145)，其中，所述被動(dòng)吹掃空氣通路(110)的所述入口在所述燃料噴射器(145)的上游的位置處位于所述殼體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴嘴，其特征在于，所述被動(dòng)吹掃空氣通路的所述入口包括在所述殼體上的開口(162)，其位于所述殼體的所述上游端附近；以及第一傳輸通路(170)，其從所述被動(dòng)吹掃空氣通路(110)的上游端沿徑向延伸通過所述噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴嘴，其特征在于，到所述被動(dòng)吹掃空氣通路(110)的所述入口進(jìn)一步包括從所述開口延伸到所述第一傳輸通路(170)的第二傳輸通路(160)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴嘴，其特征在于，所述第二傳輸通路(160)沿平行于所述殼體的中心縱向軸線的方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料噴嘴，其特征在于，所述第二傳輸通路(160)包括位于所述殼體上的第二火焰探測(cè)器觀察孔的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴嘴，其特征在于，所述燃料噴嘴進(jìn)一步包括位于所述被動(dòng)吹掃空氣通路(110)中的旋流器板(115)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有被動(dòng)吹掃空氣通路的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴。用于渦輪機(jī)的第二燃料噴嘴(100)包括被動(dòng)吹掃空氣通路(110)，被動(dòng)吹掃空氣通路(110)在噴嘴運(yùn)行的所有時(shí)間里對(duì)第二噴嘴(100)提供吹掃空氣。被動(dòng)吹掃空氣通路(110)吸入來自噴嘴的上游端附近的位置(162)的空氣。因?yàn)槲挥趪娮斓南掠味颂幍目諝夂臀挥趪娮斓纳嫌味颂幍目諝庵g的壓差的原因，吹掃空氣將在噴嘴運(yùn)行時(shí)始終運(yùn)動(dòng)通過被動(dòng)吹掃空氣通路。不需要供應(yīng)壓縮吹掃空氣。
文檔編號(hào)F23D14/48GK102155739SQ201110008539
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者J·因泰爾, L·J·斯托亞, P·波波維克 申請(qǐng)人:通用電氣公司